当你第一次来到一所房子时，你会情不自禁地注意到窗户。它们的大小、风格和位置决定了它们是否适合建筑风格，在某种程度上，是否会是一个愉快的房子。对大多数人来说，这和他们对窗户的考虑一样多。这太糟糕了，因为选择合适的窗户可以降低供暖和/或制冷成本，提高室内舒适度，并通过极大地限制冷凝来改善室内空气质量。不过，为了给你的房子买性能最好的窗户，你需要知道它们是如何工作的，它们需要做什么。

一个窗口有四个基本的作业

窗户必须做的第一件事是控制热量增益和损失。从技术上讲，这些温度变化通过传导，对流和辐射进行。作为一个实际问题，这些温度变化会影响您的舒适度。如果你坐在窗户旁边，你会在冬天玻璃作为冷散热器时会经历传导和对流;当你觉得在放大镜下困难时，你会在阳光灿烂的日子里遇到辐射。

其次，窗口必须控制太阳能热量增益。我说控制，因为热量增益并不总是糟糕。如果您居住在加热气候 - 一般来说，俄克拉荷马州以北的任何东西都除了加利福尼亚州 - 您应该利用免费的热窗口提供。

第三，窗户需要调节气流。它们应该是密闭的，并提供新鲜空气时，你需要它。

最后，Windows在附近和远处提供自然光线和框架视图。

什么构成了一个好的框架?

当大多数人选择窗口时，他们首先考虑框架材料。它们可能被倾向于传统的木材或低维护乙烯基。然而，根据Nils Petermann在高效的Windows协作，最重要的因素是框架的耐用性。这是我想将您推荐给一个独立的组织，为窗框提供无偏见的耐久性额定值。不幸的是，没有一个。

您可以根据框架材料对耐久性做出有根据的猜测。但无论是木质、乙烯基、玻璃纤维、铝还是覆层，无论其框架材料的相对优势如何，一扇构造良好的窗户比构造不良的窗户寿命更长、性能更好。

了解窗户质量的最好方法是阅读你能拿到的所有产品说明书，并看看实际的窗户——很多。去大型商店和当地的建筑供应商那里，打开和关闭陈列的窗户，注意各个角落是如何连接的，窗扇的密封情况如何，以及单元的坚固程度。

在乙烯基窗口上，寻找连续的热焊角。检查铝制窗口的角落剖面显示，在框架和窗扇中连续热休息。在一个包层窗口上，包层应具有密封的角落和垫圈，以防止水覆盖包层。铝是一种优异的热导体，因此请确保铝包层在任何时候都不会接触调节内部空气。

另一种筛选选择的方法是与你所在地区有信誉的建筑商和建筑师交谈。询问他们使用了哪些窗口以及使用了多长时间。他们不会坚持使用让客户不高兴的窗户。

当单窗帘Windows是规则而不是例外时，希望改善窗口性能的公司专注于他们对绝缘玻璃的研究。它是悬挂的水果最低。他们做了这样一个绝缘玻璃的R值足够好，足以使窗扇框架在热链中的弱链路。That’s one reason why manufacturers list performance data for relatively large windows, say, 4 ft. by 5 ft. (When you’re comparing windows, make sure the performance data are for windows of the same size.) Windows with large areas of glass yield better performance numbers because the frame is a smaller percentage of the window area. Savvy window designers understand this and tweak their windows accordingly for optimal performance. By using strong materials that permit low-profile sills, sashes, and jambs, they minimize the size of the conductive框架，同时确保纳入材料，减少空气泄漏。

框架材料也会影响窗户密封的时间。和大多数建筑材料一样，窗户会随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩。当你看到一扇玻璃之间有水分的窗户时，很可能是玻璃和窗框之间的移动打破了隔热密封。通过选择稳定的材料，可以减少密封上的应力，增加窗户的寿命。玻璃纤维的膨胀率是玻璃的3倍，乙烯基的膨胀率是7倍比玻璃更多。木材响应湿度而不是温度的响应而移动。

隔热玻璃减少热量损失

制造商通常是指玻璃玻璃．使用玻璃作为一个名词是有点做作的，比如把一扇窗户作为一个奉献，但它确实可以让玻璃组件在当今窗口中的玻璃组件是从20世纪70年代安装的单窗帘Windows中的一个远的哭声。

那些单窗帘窗口被遗弃在大多数加热气氛中，因为玻璃是一个可怕的绝缘体。今天标准窗口依赖于绝缘玻璃单元（有时称为IG）。本机是两三块玻璃的密封三明治，窗格之间的空域。IG单位由少数玻璃公司制造，这些公司在北美提供数百家窗户制造商。

通常是玻璃之间的空间1/2在。来2/3.在。厚，用作通过传导减少热传递作为绝缘。单个清晰的窗格具有1.04的U-F值，但密封的双窗格单元具有0.5倍的U-F值．添加第三个窗格将u因子提高到0.3。

用气体替换空气可提高窗户的绝缘值。制造商使用氩气或氪气，因为它们是惰性气体——化学稳定性和非反应性——因为它们的导电性比空气低，从而减少了热损失。氩和氪也减少对流损失，因为气体比空气重，减少了气体在绝缘空间内的移动。

Krypton比氩好稍微好，但其更大的优点是氪填充窗格之间的最佳间距比氩气所需的更窄。这意味着对窗扇的压力较小，特别是在三窗窗口中。

窗垫片影响性能

玻璃窗之间的间隔物执行三个功能：它们在玻璃片之间保持均匀的分离，它们为玻璃提供良好的粘合表面，它们为绝缘腔制造了一种气密密封。虽然您应该根据窗口的总体性能评级来选择窗口，但间隔器虽然很小，却极大地影响了窗口的u因子和凝结阻力。

间隔的工作是复杂的，即它与窗口的内部和外侧表面接触，在室内和室外环境之间形成桥梁。因为垫片比空气或气体填充更导电，所以它会改变2的温度1/2-in.-玻璃边缘周围的宽带。作为结果，窗口的整体u因子受到影响。在较小的窗口，21/2——。温度带在窗中的百分比较大，对窗的u因子有较大影响。虽然间隔窗可以被认为是所有窗户的致命弱点，但平开窗的性能略好于相同尺寸的双悬挂窗，因为前者的间隔面积更小。同样，由多个IG单元组成的真分体窗的热性能也因窗内所有的间隔面积而受到影响。(如果格栅在玻璃之间建立了热桥，模拟的分割岩石也可以影响u因子。)

垫片由铝，钢，玻璃纤维，泡沫和热塑性塑料制成，通常在某种组合中。泡沫垫片具有最低的U型因子，而铝具有最高的。今天，优质窗户使用“暖缘”垫片。（值得注意的是，暖边平意味着它不如铝导电。）良好的暖缘垫片沿着窗口的周边提高玻璃的内表面温度。这在窗口的底部边缘尤为重要，这是最易于冷凝的。在0°F外，良好的间隔件将内部玻璃窗格底部的温度增加了6°F至8°F。结果，在冬季，在没有窗户冷凝的冬季，室内的相对湿度水平更为可能。

窗户涂料和薄膜的益处

节能窗是在上一个能源时代开发的危机。当吉米·卡特(Jimmy Carter)在白宫安装太阳能电池板并把节能作为一项优先任务时，能源部的劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)负责寻找节能方法。窗户是他们的目标之一。那个时代的隔热窗让过多的热量逸出。该实验室的科学家得出结论，通过利用现有技术在玻璃上沉积一层几乎看不见的金属或金属氧化物涂层，隔热窗的效率将大大提高。这种涂层对可见光是透明的，但通过反射阻挡长波和短波辐射。这种涂料被称为low-e(低发射率)涂料，如今甚至在低成本的窗户上也很常见。

根据这种薄涂层的性质和它被应用于哪个窗户表面，涂层可以将热量反射回房间以保存它或过滤阳光以保持热量。在两块不同的玻璃上涂一层涂料可以微调每个方向上的热量。

太阳热增益系数是衡量窗户通过的太阳热量的标准。SHGC为简写，取值范围为0 ~ 1，其中1为不间断热增益。透明玻璃、双窗格隔热窗的SHGC在0.56到0.68之间，取决于框架材料和结构。气隙的大小受车架设计的影响，车架和格栅阻挡的光线量也影响SHGC。

通过窗口控制热量流动的另一种方法是用悬浮薄膜。这些薄膜有两种品种：太阳能增益高，太阳能增益低。因为这些薄膜(类似于聚酯薄膜)很轻很薄，所以多达三层薄膜可以悬挂在两块玻璃板之间。额外的隔热空间增加了窗户的隔热能力，在没有重量的情况下复制了三、四或五窗格窗户的性能。严重的窗户使用这种方法来创建具有高和低太阳增益特性的高性能窗口。该公司的优质固定窗的绝缘值为R-11.1 (u系数为0.09)，几乎可以与许多墙体绝缘材料相媲美。该窗口的可操作版本为R-7.1 (u因子0.14)。考虑到普通的隔热窗相当于R-1到R-3，“严肃的窗户”名副其实。

伊德兰策略

太阳能增益和绝缘值不是窗户节省能源的唯一方法，让您舒适。Windows还控制了视图和自然光线。日光或窗口放置策略，以最大限度地利用自然光线，通过减少电照灯的需求来节省资金。虽然放置是一个设计问题，窗口样式和玻璃属性影响光的渗入量。可见光透过率(VT)额定值国家开窗等级委员会(NFRC)标签允许您比较穿过窗户的光量，考虑到框架和烤架堵塞的灯光。

抗冲击玻璃提供保护

虽然它们不会影响窗口的能量性能，但很少的选择可以让你更安全。例如，钢化玻璃可以为位于某人可能落入一个的窗户中指定。许多这些位置被代码覆盖，包括18英寸内的窗口。地板，门旁，淋浴或浴室，沿甲板，露台，和人行道。

如果你住在沿海地区，特别是沿大西洋和墨西哥湾海岸，那里的建筑法规要求在飓风期间或龙卷风易发地区提供保护，你可以指定防冲击玻璃。使用与汽车挡风玻璃相同的技术，将塑料片夹在两块玻璃之间，以便玻璃破碎后仍能保持其完整性。

窗框也可以加强抵抗撞击。在三种不同的优点（冲击区域2,3和4）中，撞击区4的最艰难的窗户必须承受至少两个8英尺长的2x4s行驶50英尺的2倍。每秒，其次是9000个正负压循环模拟飓风风力。

降噪声学窗口和自清洁单位

制造商还提供各种鹅卵石、磨砂和波纹玻璃，为浴室、卧室和其他敏感空间增加隐私。如果你住在繁忙的道路附近，靠近火车轨道，或者在飞行路径下，隔音窗可以减少巨大或持续的噪音。即使他们不愿意宣传这一事实，许多窗户公司出售消音窗。住宅的“安静”窗户可能会被评级带有声传播系数(STC)。典型的双层玻璃窗的STC在25到27之间。STC每增加10个，声音的传输量就减少一半。像Milgard, Atrium，Marvin和严肃的窗户在40到47 STC系列中有窗户。

对于那些说“我不做窗户”的人，科技终于跟上了你的情绪。几家大的玻璃公司在销售能够抵抗污垢积聚的镀膜玻璃。产品名称包括Cardinal的Neat Glass、Pilkington的Activ和PPG的SunClear。

通过使玻璃更光滑和亲水，雨水在玻璃表面聚集，并迅速从玻璃上滑落，清洁窗户。一些窗户上有二氧化钛层，它能与紫外线发生反应，帮助有机材料分解，所以污垢更容易被冲走。

框架材料规定性能、维护和成本

铝

铝制框架强，耐用，廉价，需略微维护。然而，它们的颜色有限，铝具有高导电。为了实现即使是适度的绝缘水平，必须仔细设计框架和窗扇，热断裂。即便如此，它们也是温和的沙漠气候中最好的，或在飓风区域的抗冲击窗口中。

木

对于一些传统主义者来说，木头是唯一的选择，你可以选择它的颜色(它可以在以后改变)。木架价格适中，绝缘价值和结构强度好，但维护费用不低;它们需要定期清洗和粉刷，这增加了它们的总成本。

cl

窗户与铝 - ，乙烯基或玻璃纤维 - 包层木制框架最昂贵。包层单元提供铝，乙烯基或外部玻璃纤维的低维护耐久性，以及内部木材的热阻和吸引力。精心设计的铝包覆应加强窗口。铝包层的定制颜色可以以额外的成本匹配任何油漆芯片。

乙烯基

乙烯基框架是由挤压聚氯乙烯形成的。框架和窗扇的多个腔室增加了刚性。这些腔室也起到隔热作用，其方式与玻璃板之间的空气空间相同;一些制造商在箱体中填充泡沫绝缘材料，以提高框架的绝缘能力。虽然乙烯基通常是最便宜的窗户，但只有少数几种颜色可供选择，通常是白色和一些杏仁色的变化。深色会吸收过多的热量，导致乙烯基变形和降解。

玻璃纤维

如果你想最大化框架的绝缘能力，你可以得到最好的，玻璃纤维是最不导电的材料，框架可以用泡沫绝缘。玻璃纤维比铝、乙烯基或木材更贵，不需要维护，而且非常耐用和坚固。它可以挤压在低轮廓框架和饰带在几种颜色和油漆。另一个优点是，随着温度的变化，玻璃纤维的膨胀和收缩速度几乎与玻璃相同。这有助于防止沿玻璃的密封失效。

Windows需要隔离

密封空间改善绝缘。玻璃单元中的绝缘空间越多，性能越好;三层玻璃窗是您可以购买的最节能的窗户。铝，乙烯基和玻璃纤维框架使用挤出的腔室，用于强度和热断裂。用泡沫填充这些空腔提供额外的绝缘。实木框架与乙烯基一样高效。

阅读A.NFRC标签

U形因子测量绝缘值。U因子是穿过窗口的所有部分（玻璃，框架和窗框）的非底极热流。较低的数量意味着更好的绝缘和更高的性能。

可见光透射率（VT）透过窗户的可见光量的量度。数值范围从0到1(数值越大，光照越好)。然而，大多数评级在0.3到0.8之间，因为他们考虑到被帧阻挡的光线。选择具有较高VT的窗户，以最大化日光和视野。

凝结阻力一个基于窗口属性从0到100的相对比例。它预测冷凝的可能性，数值越高表示冷凝越少。

太阳能热增益系数（SHGC）太阳的太阳能热量通过窗户的百分比。更高的数量意味着更多的被动太阳能加热潜力。

空气泄漏(AL)通过窗户组件的空气量的衡量标准;热量增益和损失的源泉。该可选评级以立方英尺每分钟表示，通过平方英尺的窗口表示。寻找0.3以下的评级;较低更好。

更多关于U形因子

U-Factor通过测量非原子体流动的窗口的绝缘性能通过窗户加热。你可以将其视为传导速度;U-repsion越低，越少的热量将流过窗口。（U形因素是互惠更常用的r值绝缘。热阻测量抗性，所以更高数字是可取的。)虽然我们倾向于认为窗户主要是玻璃，但框架占整个单元的20%到30%。

u因子测量为玻璃区域的边缘、玻璃区域的中心、框架;但重要的u因素是整个窗口单元。购买决定应该基于这个数字，它出现在NFRC标签上(上面)。可操作窗户的u因子范围从超级绝缘悬浮膜单元的0.14到大型商店的基本双层玻璃窗户的0.5左右。u型因素越低，价格越高。

窗户风格

双挂：传统窗口由两个窗扇组成，垂直滑动。单挂窗口看起来相同，但顶部窗框是固定的。

优点：提供各种各样的格栅图案，以匹配不同的建筑风格。腰部通常倾斜，以便于清洁外部。

缺点:窗扇依靠拉拉玻璃滑动式挡风玻璃。上窗框的底部边缘暴露于两个面上的户外温度，增加热桥接的表面积。两个腰部增加间隔区域，增加U-Fact。不到一半的窗口区域可以开放通风。

天幕:通常用曲柄向外打开的顶铰链窗。

优点：良好的密封compression-style挡风雨条。单玻璃单元和嵌入式窗扇提高u型系数。下雨时提供通风。通常用于大型固定窗户的上方和/或下方，以通风和增加日光。

缺点:屏幕在窗户里面。开着的窗户如果安装在人行道上可能会造成危险方式，甲板，露台或门廊。

Tilt-and-turn:双重作用的窗户，可以像门一样摇摆进来，也可以像通风窗一样从底部倾斜。

优点：通风选择。安全多点锁定。压缩挡风玻璃。大型出口区，易于清洁。

缺点:窗帘和窗帘会影响操作。

窗框:侧铰链窗口通常用曲柄向外开口。可用的内在版本。

优点：压缩式的挡风雨条。单个大型玻璃单元和嵌入式窗扇提高U形因子。任何窗口风格的最大通风区。开口可以定向为“勺”盛行的微风。

缺点:屏幕在窗户里面。铰链设计可能不允许在窗户外部从内部清洁。如果沿着人行道，甲板，露台或门廊安装，打开窗口可能出现危险。

水平滑块这两个窗框在滑动庭院门上的轨道上旁边滑过彼此。

优点：比其他滑动式更容易打开，尤其是放在柜台上。

缺点:滑动挡风雨条和较大的窗扇面积降低了u型系数和气密性额定值。

固定的：一种不能使用的窗口，其形状与可操作的窗口相匹配，或作为强调窗口，如半圆形，以创建帕拉第亚窗口和八角形。

优点：改善了气密性。可以在非标准，自定义形状中制作。

缺点:不满足出口要求。

料斗倾斜在底部铰链窗口。

优点：压缩式的挡风雨条。单玻璃单元和嵌入式窗扇提高u型系数。

缺点:如果安装在头部高度或更低的位置，则是危险的。

更换窗户

你有三种选择来更换现有的窗户:只更换窗扇;一种插入式框架和窗扇更换窗;或者一个新的建设窗口。如果现有的框架被水破坏，唯一的选择是一个新的施工窗口。如果你想提高舒适度或节能性能，更换窗扇或使用框插框会有所帮助。如果你想要保持旧房的整洁，它们是一个不错的选择，但从能源和舒适的角度来看，它们不是最好的选择。

更换窗户，使现有框架留在原位，并不能阻止空气泄漏。如果你曾经把旧窗户打开过，然后你已经看到窗户之间的玻璃纤维绝缘和粗糙的开口。通常，绝缘是脏的。在那里的时候没有脏;污垢从窗框横穿和周围移动的空气中滤出。

另一个否定是插入式框架和窗框替换窗口减少玻璃面积，因为该装置适合内部现有框架。您可能愿意享受差异，但您是否愿意每年支付该特权？在南部气候中，减少的玻璃面积不会影响加热票据，而是在北方供热气氛中，减少了朝南的玻璃面积赠送了大量的游离热量。插入式框架和窗框替换窗口通常比新建窗口更好。安装成本然而，较低，因为它留下了现有的装饰在地方，不需要任何侧板拆除。

无论您选择的类型如何，替换窗口都很昂贵。如果您正在尝试节省能源费用，则不应考虑新的窗户，直到您改善了建筑物其余的内容的绝缘和空气密封性。

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肖恩新郎是一个贡献的编辑良好的住宅建筑，这篇文章最初发表。